《生理学》第七章能量代谢与体温调节课件07

(四)环境温度
1.人体安静时的能量代谢,在20～30℃的环 境中较为稳定。 2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。 3.当环境温度低于20℃时，随着温度的不断
下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，
同时增加能量代谢率。
4.舰艇舱内温度可高达60℃,• 舰员的能量 故
代谢率很高。
四、基础代谢
(一) 概念
(二)能量去路 能源物质 释放的能量有 50% 转 化 为 热 能，其余以自 由能形式贮存 于 ATP 中 。 除 骨骼肌运动时 所完成的机械 外功，其余的 自由能最终也 转变为热能。
二、能量代谢的测定
(一)能量代谢测定的基本原理 机体的能量代谢也遵循“能量守恒定 律” ： 即在安静不作外功时，机体物质代 谢过程中所释放的能量全部转化为热能。 因此，测定机体在单位时间内发散的 总热量或所消耗的食物量，可测算出整个 机体在单位时间内能量代谢的量，即能量 代谢率。
(二)能量代谢的测定方法 1.直接测热法：直接测量从机体体表、呼出气、
尿液和粪便排出的总热量。如果不做外功，该热量 就是机体代谢的全部热量。这种方法测定准确，但 设备复杂，操作繁琐，现已极少应用。
2.间接测热法：
⑴间接测热法原理：是利用“定比定律”（即
反应物的量与生成物的量呈一定的比例关系），测 算出一定时间内氧化的糖、脂肪和蛋白质各有多少， 再计算出它们所释放出的热量。 为此，必须先了解与其相关的几个概念：食物 的热价、氧热价和呼吸商。
二、机体的产热和散热
人体正常体温的维持，是在体温调节机构的协 调和控制下，产热和散热过程达到动态平衡的结果。
(一)产热 1.主要产热器官： 安静状态，主要产热器官是内脏（尤其 肝脏，其次是脑）。 活动状态,主要产热器官是骨骼肌。
此外，环境温度、进食、精神紧张等能够影响 能量代谢的因素，也都可影响机体的产热量。
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(二)精神活动
人在平静地思考问题时，能量代谢受 到的影响不大，其产热量一般不超过4%。 但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、 情绪激动等)时，由于会导致无意识的肌 肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢 的内分泌激素释放增多等原因，产热量可 显著增加。
(三)食物的特殊动力效应
表7-4
复习思考题 1.简述间接测热法的基本原理。 2.临床常用简化法测定能量代谢，其应用的根 据是什么？ 3.简述影响能量代谢的因素。 4.何谓基础代谢？测定基础代谢率需要控制哪 些因素？
第二节 体温
概念：指身体深部的平均温 度，即体核温度。 意义： 体温的相对恒定是机体
新陈代谢和一切生命活动正常 进行的必需条件。 体温过高、过低都会影响 酶的活性，导致生理功能的障 碍，甚至造成死亡。如： T ＜ 22℃→心跳停止； T ＞ 43℃→酶变性而死亡; T = 27℃→动时，肌肉代谢明显增强，产热 增加，可使体温暂时升高1～2℃。所以测体 温时，要先让受试者安静一段时间，小儿应 防止其哭闹。 ● 情绪激动、精神紧张、进食等情况，都 会影响体温。 ● 全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和 扩张血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低， 所以全麻时应注意保温。
2.BMR正常值：＝±10％～±15％
＞±20％→可能是病态 甲亢：+25％～+80%；甲减：-20%～-40% 发烧：体温每升高1℃，BMR升高13%.
研究表明,机体能量代谢率与 体重相关性不明显,而与体表面积 基本上成正比。如：以体重为指 标,• 材瘦小者的产热量/Kg显著 身 高于身材高大者;以体表面积为指 标,则身材高大或瘦小者的产热量 /m2都比较接近。 人体表面积推算: ①公式计算 ： ＝0.0061×身高 （ cm) ＋ 0.0128× 体 重 (kg) － 0.1529 ②体表面积测算图测出。
机体不同状态时 的能量代谢率
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
表7-3表明不同劳 动或运动时的能量代 谢率。
躺卧 开会 擦窗子 洗衣 扫地 打排球 打篮球 踢足球 持重机枪跃进
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98 42.39
⑶简易法：
①将混合膳食的 RQ定为0.82，氧热 价=20.20kJ/L； ② 测 定 6min 的 耗 O2量； ③能量代谢计算： = 耗O2量×氧热价。
三、影响能量代谢的因素 表7-3 (一)肌肉活动
肌肉活动对能量 代谢的影响最大。全 身剧烈活动时，短时 间内其总产热量比安 静时高出数十倍。
三种营养物质氧化的几种数据
④非蛋白呼吸商(NPRQ):指一定时间内，机体
氧化非蛋白食物时的CO2产生量与耗O2量的比值。
整体产生CO2总量－分解蛋白产生CO2量※ NPRQ＝───────────────── 整体耗O2总量－分解蛋白耗O2量※
※ 分解蛋白产生CO2量= NP×6.25×0.76(L) ※ 分解蛋白耗O2量= NP×6.25×0.94(L) 6.25=每产生1g尿氮(NP)需氧化蛋白6.25g 0.76(L)=每氧化1g蛋白的产生CO2量 0.94(L)=每氧化1g蛋白的耗O2量
2.产热形式 ⑴战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩， 其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外功但 产热量很高。 实际上，机体在寒冷环境中，通常在战 栗之前，首先出现战栗前肌紧张，当肌紧张 上升到一临界水平时就转变为战栗。
⑵非战栗产热：又称代谢产热，机体所有 的组织器官都能进行代谢产热，但以褐色脂 肪组织的产热量最大（约占70%）。
① 食物的热价 :1ｇ食物在氧化时所释放出
来的热量，称为食物的热价。 物理热价：指食物在体外燃烧时释放的热量。 生理热价：指在体内氧化时所产生的热量。 糖与脂肪：物理热价＝生理热价 蛋 白 质 ： 物理热价＞生理热价（∵蛋 白质在体内不能被彻底氧化分解，有一部分 以尿素的形式由尿中排泄）。
②食物的氧热价：某种食物氧化时,每消耗
人进食后一段时间内(从进食后1h开始, 持续7～8h),• 使同样处于安静状态,但产热 即 量却比进食前有所增加，这些 “额外” 热量 是由进食引起的。 食物能使机体产生 “ 额外 ” 热量的现象 称为食物的特殊动力效应。 各种营养物质的食物特殊动力效应不同， 进食蛋白质时产热量增加30％，混合性食物 增加10％，糖和脂肪增加4～6％。 其产生的机制尚不十分清楚，可能与肝 脏处理蛋白分解产物时的额外能量消耗有关。
当外界气温＜低于人体表层温度时，人体主要 通过辐射、传导和对流方式散热，其散热量约占总 量70％。 当外界温度＝接近或＞高于皮肤温度时，机体 的散热是依靠蒸发方式散热。 机体散热方式有以下几种:
⑴辐射散热：
指体热以热射线形式传给温度较低的周 围环境中的散热方式。
机体的有效辐射面积 辐射散热量的多少取决于
一、人体正常体温及生理变动 （一）正常体温
通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温。 1.肛温：正常为36.9～37.9℃。• 2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.2℃。 3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.7～37.2℃。 肛温比较接近机体深部的温度，但由于测试 不便，临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 夹紧体温计和测量时间（约需10min）。
皮肤与环境的温度差
在高温环境中作业（如舰船、炼钢人 员）,因环境温度高于皮肤温度，机体不仅不 能辐射散热，反而会吸收周围的热量，故易 发生中暑。
⑵传导散热：
指体热直接传给与机体相接触的低温物体 的散热方式。
与皮肤接触物体的温差 传导散热量取决于 与皮肤接触面积的大小 与皮肤接触物体的导热性
3.产热活动的调节
⑴寒冷刺激时 ↓ 交感-肾上腺髓质 ↓ NE、E↑ ↓ 产热量↑ 特点： 作用迅速↑， 维持时间短。 ⑵ 机体在寒冷环境几周后 ↓ 甲状腺 ↓ T3、T4 ↑ ↓ 代谢率↑(增加4～5倍) ↓ 产热量↑ 特点： 作用缓慢， 维持时间长。
(二)散热
2.散热方式：
面积大 主：皮肤 与外界接触 1.散热部位： 血流丰富 有汗腺 次：肺、尿、粪
非蛋白呼吸商(NPRQ)及氧热价见:表7-2
⑵间接测热法步骤：
①测定CO2产生量和耗O2量：开放式或闭合 式。 ②测定尿氮量：根据尿氮量估算蛋白质氧 化的量。 ③计算出NPRQ：=非蛋白CO2产生量/非蛋白 耗O2量。 ④查出非蛋白食物氧热价：根据 NPRQ在 “NPRQ及氧热价表”查出所对应的氧热价。 ⑤计算出非蛋白食物的产热量：NPRQ表查 出的氧热价×非蛋白耗O2量。 ⑥能量代谢计算 ： =非蛋白食物的产热量+ 蛋白食物的产热量。
2.性别差异 ⑴成年女子体温平均比男子高0.3℃。 ⑵女子体温随月经周期而产生周期性 变动。排卵日最低（约1℃）。
3.年龄差异
新生儿体温＞成年人＞老年人。 体温随着年龄的增长有逐渐降低的趋势 （与代谢率降低逐渐有关），大约每增长10 岁，体温约降低0.05℃。14～16岁的青年人 体温与成年人相近。 新生儿（特别是早产儿）由于体温调节 机构尚未发育完善、老年人由于调节能力差， 易受环境温度的影响。
2.基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。•
(二)BMR的测定和正常值 1.BMR的测定:(通常采用简易法)
①把基础状态下的呼吸商定为0.82、氧热价为 20.20KJ。 ②测出1h内(测6min的耗氧量×10)的耗氧量。 ③测出体表面积。 ④按下面公式计算出BMR实测值： BMR实测值＝20.195×耗氧量/体表面积 ⑤对照表7-4的BMR平均值,按下面公式计算出 BMR相对值： BMR实测值-BMR平均值 BMR相对值＝ ×100% BMR平均值
第七章 能量代谢与体温
第一节 能 量 代 谢
第二节
体
温
第一节
能量代谢
能量代谢:指体内物质代谢过程中所伴随 的能量释放、转移、贮存和利用。